洪武元年八月初，明军攻克河北及大都（今北京）后（参见明攻河北、大都之战），明太祖朱元璋于八月十五日命征虏大将军徐达、副将军常遇春率军攻取山西，命副将军冯宗异、偏将军汤和与平章杨璟率部从征。此时盘据在山西的太原守将扩廓帖木儿，因长期内讧，已成为强弩之末，且在元顺帝北逃时，奉命出兵雁门关，经保安州（今河北涿鹿）、居庸关至大都。根据客观形势的变化，徐达及时制定了攻取山西的战略方针，指出：“王保保（即扩廓帖木儿）率师远出，太原必虚，北平孙都督（孙兴祖）总六卫之师，足以镇御，我与尔等乘其不备，直抵太原，倾其巢穴，则彼进不得战，退无所依，此兵法所谓批亢捣虚也。若彼还军救太原，则已为我牵制，进退失利，必成擒矣。”遂分兵两路，北路作为主力，由河北径取太原，南路作为策应，由河南北向，会师太原，形成南北合围之势。北路由徐达亲自领军，一路连克保定、真定（今河北正定）、井陉、平定、寿阳。十一月二十三日，进抵榆次。遣使令南路军迅速北进，夹击太原。南路由冯宗异、汤和率师于十月渡河北上，相继攻克武陟（今属河南）、怀庆（今河南沁阳）、泽州（今山西晋城）。初卞日，攻取潞州（今山西长治）时，接到徐达迅速北进的命令，遂日夜兼程北进。扩廓帖木儿率军进至保安州，获悉明军西攻太原，挥师回救，两军在太原附近遭遇。徐达率兵夜袭，大败元军，扩廓帖木儿西逃。明军于十二月初一日攻取太原，乘胜分兵取平遥、介休、盂州（今山西盂县）、管州（今山西静乐）等地。南路军于洪武二年（1369年）元月初五日与徐达会师太原。十九日，命常遇春攻取大同，二月初七日明军进抵城下，元守将弃城而逃，遂克大同，山西平定。元中原残部，从此被逼到陕、甘一隅。
明洪武元年（1368年）五月至八月，明北伐灭元。
在明军攻占山东、河南以及潼关以后，元朝大都（今北京）已经处于明军的弧形包围圈中，攻取大都的条件业已成熟。洪武元年五月二十一日，明太祖朱元璋亲抵前线汴梁（今河南开封），与诸将商讨攻取元都之决策。他采纳征虏大将军徐达提出的直捣元都的主张，并据图指示：“北土平旷，利于骑战，不可无备，宜选偏裨提精兵为先锋，将军督水陆之师继其后，下山东之粟以给馈饷，由邺（今河北临漳西南）趋赵（今河北邯郸），转临清而北，直捣元都，彼外援不及，内自惊溃，可不战而下。”为使这一战略意图能够很好地得以实现，他还将亲自绘制的《征进阵图》交给徐达。六月初，徐达令河南各军向河阴（今河南武陟西南）集结，各卫粮船由济宁起航，保障后勤供应。七月二十九日，他又遵朱元璋之命，令都督同知张兴祖、平章韩政、都督副使孙兴祖、指挥高显等率益都、徐州、济宁之师集结于东昌，等待与河南诸军会师北进。闰七月初二日，明军出师汴梁（今河南开封），一路势如破竹，连克卫辉（今河南汲县）、彰德（今河南安阳）、磁州（今河北磁县）、邯郸、广平（今均属河北）。十一日至临清（今属山东），遂令集结于东昌之师来会，且令参政傅友德开通陆路，都督副使顾时开通河道，于十五日水陆两路并进。师至德州，会征虏副将军常遇春、张兴祖、高显、毛骧、程华等师北进。二十日下长芦（今河北沧州）、青州（今河北青县及天津静海等地），二十三日至直沽（今天津），二十五日败元军于河西务（今天津市武清东北）。二十八日克通州（今北京通县）。元顺帝见大势已去，遂于当日夜三鼓携太子、后妃出建德门，由，居庸关逃往上都开平（今内蒙古多伦西北）。八月初二日，徐达等进师攻取元都，至齐化门，令将士填壕登城而入。徐达本人亲自登上齐化门楼，杀死元朝监国宗室淮王帖木儿不花和右丞相张康伯等人，并俘诸王子6人，封存府库图籍宝物以及故宫殿门，令兵守卫。命令士卒不得侵暴抢掠，居民各安其业。同时遣将巡逻古北诸处关口，又命指挥华云龙经理大都，新筑城垣。
点评：攻取大都之役的胜利，从根本上摧毁了元朝的统治，使残存在各地的元军陷入群龙无首的境地，为明太祖朱元璋最终统一中国，夺取了战略上的绝对优势。
明洪武二年（1369年）二月至十二月，在明北伐灭元之战中，与元军在陕西和甘肃等地进行作战。
明军攻克山西以后，北方广大地区已尽为明朝所控制。惟陕甘方面尚为元军10余万人所盘踞：李思齐驻凤翔，张思道驻鹿台（今陕西高陵西南）以拱卫奉元（今陕西西安），扩廓帖木儿则驻扎于塞外。二月二十六日，征虏大将军徐达以副将军常遇春和冯宗异为先遣部队渡黄河攻取陕西。
三月初一日，徐达率大军自蒲州（今山西永济西南）渡河，进据蒲城，逼降元鄜城（今陕西洛川境内）守将施成，张思道闻讯逃往庆阳（今属甘肃），明军不战而占有鹿台、奉元。十二日，常遇春率部进逼凤翔，李思齐逃往临洮（今属甘肃），凤翔又不战而克。时参政傅友德亦已攻克凤州（今陕西凤县）。
四月二日，徐达集诸将于凤翔，讨论进攻方向。徐达根据李思齐和张思道的不同兵力、临洮和庆阳的地理形势，本着先易后难的原则，决定先攻临洮而后进取庆阳。其后明军西向，连克陇州（今陕西陇县）、秦州（今甘肃天水西）、伏羌（今甘肃甘谷）等地。十一日，师至巩昌（今甘肃陇西），兵分两路，一路由冯宗异率领，进取临洮；一路由都督同知顾时率领，进取兰州。十三日，两路皆捷，临洮、兰州悉入明军，李思齐被迫投降。然后徐达挥师东向进攻庆阳，沿途相继攻克安定州（今甘肃定西）、会州（今甘肃会宁）、靖宁州（今甘肃靖宁）、隆德、平凉、泾州（今甘肃泾川）等地，进逼庆阳。十五日，庆阳守将张良臣降而复叛，徐达于二十一日对庆阳实施四面围攻，展开长达三个月之久的攻城战。
为解庆阳之围，扩廓帖木儿于七月底八月初兵分三路反击明军：一路攻大同，欲夺回太原；一路攻凤翔；一路攻原州（今甘肃镇原）、泾州，给明军造成了很大的威胁，整个战局为之一变。明军被迫暂取守势，一面分军扼守各处要点，一面调集兵力增援庆阳。至八月二十一日，庆阳城中粮饷断绝，外援无望，其部将开城迎降，张良臣投井自尽。攻克庆阳后，各路元军亦被击退，陕甘地区的故元势力基本上被消灭。十二月底，明军又相继击溃扩廓帖木儿派往大同、凤翔和兰州方面的军队，彻底平定陕甘。
点评：此战进军路线，本应自凤翔兵分两路，一路向西北进攻庆阳，一路向西进攻临洮。而徐达却采取了一路回线的进攻路线，此乃根据当时的军事形势，而创作的一个出敌不意之佳作。
1369年，元将库库特穆尔得知明徐达军自陕西南还，乃于12月率兵袭击兰州城。明守将张温出战失利，元军遂围兰州城。张温针对元军的攻城特点，一面坚守，一面乘敌远来疲惫，率军出击。元军围城数月，乘梯攻城，多次失利，而明军多次出击，却屡屡得手，给攻城元军以沉重打击。最后，迫使库库特穆尔部撤围而去。
明洪武四年(夏开熙五年，1371)，朱元璋为统一全国遣军攻灭夏国的作战。
战前情况及作战部署
元至正二十三年(1363)，农民起义军将领明玉珍在四川称帝，立国号夏，改元天统，建都重庆。二十六年，明玉珍病死，其子明升继位。洪武元年，朱元璋在取江南、定中原、克元都后，遣使赴川招降；又向明升借道取云南，皆遭拒绝，遂决定进兵四川。
洪武四年正月，朱元璋命中山侯汤和为征西大将军，江夏侯周德兴、德庆侯廖永忠为左、右副将军，及营阳侯杨璟等，统舟师经归州(今湖北秭归)溯长江而上，趋重庆；命颍川侯傅友德为征虏前将军、济宁侯顾时为副将军，及都督佥事何文辉等，统步骑兵10万经陕西南下，从陆路趋成都；命邓愈往襄阳(今属湖北襄樊)训练兵马，督运粮饷。临行，朱元璋召傅友德面授机宜：“蜀人闻我西征，必悉精锐东守瞿塘，北阻金牛，以扼我师。